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由美國國防部高級研究計劃局出資研制的一種新型 傳感器采用了一個充滿金屬支柱的芯片來增強反射某物體的光信號,其敏感度要比以前所能達到的高10億倍。
' e9 l5 m8 [2 a( F 這對于拉曼散射原理的應用來說是個重大突破,拉曼散射是通過檢測某個物體反射的光來確定其分子的構成。數十年來,研究人員一直想分離出這些光的頻率,但即便采用先進的實驗方法也很難看到它們。這種新型 傳感器能夠通過檢測反射光來辨識小至分子大的物質,未來有可能使 傳感器用于從爆炸物探測到癌癥診斷等各個領域。 ( g. T! L0 i H
據領導該項研究的普林斯頓大學電子工程學教授斯蒂芬·周介紹,這種被稱為D2PA的 傳感器制造簡便且價格低廉。有關該芯片的研究報告發表在《光學快報》上。
' d! N9 W* k+ Q# f6 K' o 這種新型芯片采用金屬支柱陣列,在其基座和頂部有許多小的窩洞,兩側各帶有一群納米點。所要研究的一個分子被放置在芯片上,一束純凈的單色光投射在分子上。這些窩洞捕獲光后使其多次通過納米點,不只一次地產生拉曼信號,其強度比以前的拉曼散射 傳感器大好幾個數量級。 6 B* k& I+ L2 ]) z) ^! R* ^
拉曼散射在眾多領域有著巨大的潛在用途,這項技術的突破可能將使其用途更為廣泛。
3 D1 o# W6 ~6 g5 Q, n7 j 斯蒂芬表示:“我們已研制出一種方法,能夠大大增強經過整個 傳感器的信號,這可能將改變拉曼散射未來應用的前景。” 1 T9 Q0 c# f9 C
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